利用OpenCV进行H264视频编码的简易方式

在Python下，利用pip安装预编译的opencv库，并实现h264格式的视频编码。

1. 安装OpenCV

$ pip install opencv-python

建议在python虚拟环境下安装，不容易产生相互影响。

2. 代码示例

读取笔记本自带摄像头，并保存为视频的最简实现。

import cv2

def main():
    output_path = './output.avi'
    vc = cv2.VideoCapture(0)
    ret, frame = vc.read()
    w = int(vc.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
    h = int(vc.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
    fps = vc.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
    
    fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('H', '2', '6', '4')
    # fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('X', 'V', 'I', 'D')
    # fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('H', 'E', 'V', 'C')
    vw = cv2.VideoWriter(output_path, fourcc, fps, (w, h), True)
    while ret:
        vw.write(frame)
        ret, frame = vc.read()
        cv2.imshow('frame', frame)
        if cv2.waitKey(5) & 0xFF == ord('q'):
            cv2.destroyAllWindows()
            return -1

if __name__ == '__main__':
    main()

2.1 默认编码

预编译的opencv，默认支持XVID格式的编码，但是不支持H264。

如果将# fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('X', 'V', 'I', 'D')注释取消，程序可以正常运行并保存视频。

2.2 H264支持

按示例代码配置为H264编码，会显示如下错误提示。摄像头可以采集到图像，但是不能正常保存为视频。

Failed to load OpenH264 library: openh264-1.8.0-win64.dll
Please check environment and/or download library: https://github.com/cisco/openh264/releases

[libopenh264 @ 000001e7a96ddec0] Incorrect library version loaded
Could not open codec 'libopenh264': Unspecified error

根据提示，到Github库中搜索对应的动态库。

注意选取对应的版本。我安装的OpenCV版本为4.4.0.42，提示需要的动态库为openh264-1.8.0-win64.dll，在Release页中找到对应的版本，将下载获得的dll文件解压并放在与py文件同级的工程目录下。

不同OpenCV版本可能需要的支持库版本也不同，没有测试，注意看提示就行。

如果考虑通用性也可以将dll所在的路径加入环境变量Path中。

本示例实现是在Windows平台下，Linux下应该也是类似的操作，下载对应的h264支持库文件，并加入到PATH能够搜索到的地址。

重新运行程序，可以正常显示图像，并保存为视频文件。

用Potplayer之类的播放器打开，可以在属性中看到，编码格式的相关信息：

 视频编码： H264 - Native D3D9 DXVA Decoder(VLD)

2.3 H265支持

想着用同样的方法尝试一下H265编码。

将# fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc('H', 'E', 'V', 'C')注释取消，发现如下错误提示：

OpenCV: FFMPEG: tag 0x43564548/'HEVC' is not found (format 'avi / AVI (Audio Video Interleaved)')'

看起来目前预编译版本的OpenCV是不支持H265编码的。如果要用H265编码，需要从源码编译，并在编译过程中添加对应的支持库。看到一篇帖子有介绍，目前还没有验证。